-
Hydraulische Kraftfahrzeugbremse Die, Erfindung betrifft Kraftfahrzeugbremsen,
insbesondere von der .\i-t. bei denen ein durch 1)rossel,ung des Flüssigkeitsstromes
einer vom Fahrzeugget@rie-l)e angetriebenen Pumpe aufgebauter Flüssi",;keits@clruc7;
auf einen Kolben wirkt, der finit den ßrünisen einer _'#nza'lil Räder gekuppelt
ist, und bei denen der Flüssigkeitsstrom durch Betä tigung riiies Pedals oder einer
anderen vorn Fahrer betätigten Vorrichtung gedrosselt wird und der Flüssinkeitsdruch
auf <las Pedal o. ,dgl. mit einer kraft wirkt. die zwar proportional der auf
den Kolben ausgeübten Kraft, aber kleiner als diese ist. Die Drosselung des Flüssigkeitsstromes
wird dabei hervorgerufen durch jede Bewegung des Pedals und des Ko11>eiis in der
einen Richtung und aufgehoben durch die entsprechende Bewegung in Stellung #gngesetzter
Richtung, so daß jeder Stellung elitge e des Pedals eine bestimmte Stellung des
Kolbens entspricht, in der der Grad der Drosselung derart ist, (laß die auf das
Pedal ausgeübte Kraft ausbalanciert und gleichzeitig auf den Kolben ein Druck ausgeübt
wird, der im Vergleich zu dem Pedaldruck, dem Verhältnis zwischen der Kolbenfläche
zu der auf das Pedal wirkenden Fläche entsprechLnd, verstärkt wird.
-
I)ie Bremseinrichtung der i-orl>esc'liriebenen Art, l;@i der ein Tauchkolben
mit L.ängsidurohbohrung koaxial zwischen dem Kolben und einem mit dem Pedal o. dgl.
verbundenen 1)ruc'k,glied angeordnet ist, wodurch das umgebende Gehäuse in zwei
Teile getrennt wird, und bei der eine auf der Tauch-'kolbenseite nahe dem Kolben
gelegene Öffnung in
dein Gehäuse mit der Pumpe verbunden sowie eine
Auslaßöffnung an der entgegengesetzten Seite des Tauchkolbens in dem Gehäuse vorgesehen
ist, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, d.aß die Längsbohrung des Tauchkolbens
durch ein Schließglied gedrosselt wird, das einen Teil des Kolbens oder des Druckgliedes
bildet, .und daß der Tauchkolhen und das das Schließglied tragende Element so ausgebildet
sind, daß der Druck in entgegengesetzter Richtung auf sie wirkt und sie unter Verminderung
der Drosselung auseinandergedrüc'kt werden.
-
Die Längsbohrung in dem Tauchkolben ikann verengt werden durch ein
Schließglied, das auf einem mit dem Kolben aus einem Stück bestehenden Zapfen sitzt,
oder durch einen Hilfstauchkofben, der zwischen dem Haupttauchkolben und dem pedalbetätigten
Druckglied angeordnet ist. Der Tauchkolben kann an einem Ende der Längsbohrung mit
einer Ausdreh-ung versehen sein, die mit einem kegelstumpfförmigen Schließglied
zusammen arbeitet. Der Tauchkolben kann einen Zwischenteil besitzen, der dicht in
der Bdhrung des Gehäuses gleitet, ferner einen rückwärtigen Endteil von gleichem
Durchmesser wie der Zwischenteil und von diesem durch eine ringförmige Aussparun"g
getrennt, und weiterhin einen sich, nach vorwärts erstreckenden Teil, der ebenfalls
von geringerem Durchmesser als der Zwischenteil ist. Die L:ingsbohrung in dem Tauchkolben
kann aus einem axialen Kanal bestehen, der sich von dem vorderen Ende bis zu einem
Punkt hinter dem Zwischenteil erstreckt, wo er von einem quer laufenden Kanal gekreuzt
wird, der in die, ringförmige Aussparung mündet.
-
Zwischen der ringförmigen Aussparung in dem Tauchkolben und dem Raum
zwischen dem Tauchkolben und dem Kolben kann ein Verbindungskanal vorgesehen sein,
in dem ein Rückschlagventil angeordnet sein kann, durch das der Flüssigkeitsstrom
von der ringförmigen _'Aussparung, jedoch nicht in entgegengesetzter Richtung fließen
kann.
-
Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher beschrieben. 'Fig. i
der Zeichnung gibt einen Schnitt durch eine Bremsvorrichtung nach der Erfindung
wieder und zeigt die übrigen Teile des Bremssystems in schematischer Darstellung.
Fig. 2 und 3 geben ebenfalls Schtlitte durch die Bremsvorrichtung gemäß der Erfindung,
jedoch in anderer Ausführungsform wieder.
-
Bei der in Fig. i dargestellten Ausführungsform der Erfindung bestehen
ein das übliche Arbeitsglied bildender Kolben to und der Kolben i i eines I-lauptzylInders
12 bekannter Art aus einem Stück. Der tIauptzylinder 12 ist über eine Leitung 14
mit dem Radzylinder 13 verschiedener Bremsen verhunden. Der druckbeaufschlagte Kolben
to ist gleitend in dem hinteren En(d'e des Hauptzylinders 12 ari:geordnet. Von dem
hinteren Ende des Hauptzylinders erstreckt sich ein koaxialer Zylinder 15 von geringerem
Durchmesser, der flüssigkeitsdicht an dem liatiptzylinder befestigt ist und in dem
ein Tauchkolben 16 gleitend angeordnet ist. Der Tauchkolben besitzt einen mittleren,
enganliegend in dem Zylinider gleitenden Teil 17 und Teile IR und 19 von geringerem
Durchmesser an jeder Seite des mittleren Teiles. Das hintere Ende des Tauchkolbens,
d. h. das von dem Kolben to abgelegene Ende ist mit einem weiteren Teil 21 von größerem
Durchmesser versehen, auf dein ein Dichtungsring 22 sitzt. Zu beiden Seiten des
mittleren verbreiterten Teiles 17 des Tauchkolbens 16 finden sich in der Wandung
d,:s Zylinders 15 Öffnungen 23 und 24. Die öffnungen-23 und 24 sind genügend weit
voneinander angeordnet, um den gewünschten Hut) des Tauchkolibens 16 zu gestatten,
ohne d'aß der mittlere Teil 17 eine von ihnen überlappt. Die näher nach dein Kolb:n
to zu -elegene Öffnung 23 ist über eine Rohrleitung 25 mit dein .@uslaß der Pumpe
26 verbunden, die durch das Fahrzeuggetriebe angetrieben wird. Die andere Öffnung
24 ist mit dem Einlaß der Pumpe oder, wie dargestellt, mit einem Vorratsbehälter
27 verbunden, aus dem die Pumpe mit Flüssigkeit versorgt wird. Ein axialer Kanal
28 erstreckt sich irr dein Tatrchkolben 16 von seinem nach dein Kolben to zu gelegenen
Ende bis zu einer Stelle hinter dem mittleren Teil 17, wo er von ein°m Querkanal
29 geschnitten wird, der in dein rund um den Teil 19 des Tauch'kolbenis verlaufenden
Raum 31 mündet. Das offene Ende des axialen Kanals 28 ist konisch erweitert
oder ausgedreht. wie dies hei 32 dargestellt ist, und bildet so einen Ventilsitz.
.Der Kolben to ist mit einem kegelstumpfförrnig endenden Zapfen 33 versehen, mit
dem der Ventilsitz 32 zusammenwirkt und der den Durchgang durch den Tauchkolben
schließt. Das hintere Ende des Tauchkolbens ist bei 35 tief ausgespart. 1>ie Aussparung
idient zur Aufnahme eines Druckgliedes in Form einer Stoßstange 36, die reit einem
Pedal 37 verbunde,n ist. Der Zapfen 33 auf dem Kolben to besitzt eine axiale Bohrung
38 von beträchtlicher Tiefe, in der eine geg:n den Kolben to und den Tauchkolben
16 drückende Feder 39 angeordnet ist. Die Feder 39 wirkt auf ein becherförmiges
Glied 41, welches so geschlitzt ist, daß axial sich erstreckende Finger 42 gebildet
sind. die sich auf eine Schulter 43 am inneren Ende des Ventilsitzes 32 aufsetzen,
so daß die Feder den Tauchkolben 16 von dem Kolben to fortzudrücken sucht. Ein Bolzen
44, der durch das hecherförrnige Glied 41 und die Feder 39 hindurchgeht, ist am
Boden der Kolbenbohrung in eine Gewindebohrung 45 eingeschraubt. Der Kopf 46 des
Bolzens arbeitet mit dem Becherglied zusammen und begrenzt dessen Bewegung außerhalb
der Kolbenbohrung.
-
Befinden sich die Teile nicht in Tätigkeit, so wird die Kolbeneinheit
to, i i von der Feder 48 in dem Hauptzylinder 12 auf dein .Anschlag 47 gehalten,
und der Tauchkolben il i wird von der Feder 39 gegen einen Anschlagring 49 im hinteren
Eirde des Zylinders 15 gedrückt. Die von der Pumpe 26 geförderte Flüssigkeit fließt
daher zwischen dein konischen Ende 34 des "Zapfens 3 3 und der Ventilfläche 32 durch
die Schlitze in dem becherförmigen
Glied 41 und' durch .die Kanäle
28 und 29 in dem Tauchkoliben nach der Auslaßöffnung 24, wobei 'keine bemerkenswerte
Drosselung stattfindet, so daß der Durchfluß im wesentlichen frei ist und ein Druck
nicht aufgebaut wird. Wenn das Pedal 37
niedergedrückt wird, nähert sich der
Tauchkolben 16 dem Kolben io, und der Flüssigkeitsdurchgang zwischen dem Tauchkolben
und dem Zapfen wird gedrosselt, so daß zwischen dem Kolben io und dem mittleren
Teil 17 des Kolbens 16 ein Druck aufgebaut wird. Dieser Druck wirkt in der Weise,
daß der Kolben io zur Bremsbetätigung vorwärts gedrückt wird. Außerdem wirkt er
auf den Tauchkolben 16 und balanciert so den Druck auf das Pedal aus. Da jedoch
der Kolben io eine größere Fläche al,s der Kolben 16 besitzt, wird auf den Kolben
io ein totaler Druck ausgeübt, der zwar proportional, jedoch größer als der Druck
ist, der von dem Fahrer auf das Pedal ausgeübt wird. Der Kolben wird sich darum
bei einer gegebenen Bewegung des Pedals und Tauchkolbens entsprechend vorwärts bewegen
und eine Stellung einnehmen, d'ie genügend weit vor dem Tauchkolben liegt, um zu
bewirken, daß der Flüssigkeitsstrom gedrosselt und ein Druck aufgebaut wird, der
dem von dem Pedal ausgeübten Druck das Gleichgewicht hält. Bei einem bestimmten
Druck auf das Pedal 37 erreicht der Flüsisig'keitsdruck einen Wert, bei dem das
Ventil gerade genügend geöffnet ist, um der Flüssigkeit den Austritt in dem gleichen
Maße zu gestatten, in dem sie von der Pumpe gefördert wird. Die erzielte Bremskraft
ist so vollständig unter der Kontrolle des Fahrers, und der Fahrer kann den Umfang
der Brem.swickung fühlen. Die We:gnalime des Pedaldr.uckes hat zur Folge, daß der
Tauehkolben zurückkehren und das Ventil sich vollständig öffnen kann, so daß der
Flüssigkeitsdruck abgebaut wird und der Kolben io unter Bremslösung in seine normale
Stellung zurückkehrt. Wenn die Pumpe nicht in Tätigkeit ist, wird der Pedaldruck
durch den Tauchkolben 16 direkt auf den Kolben io übertragen. Die Kegelstumpffläche
des Zapfens 33 kommt hierbei auf dem Ventilsitz 32 zum Aufsitzen., und der Hauptzylinder
setzt die Bremsen in Tätigkeit, selbst wenn die Pumpe versagt hat.
-
Bei der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform bestehen der Kolben,
,der das Hauptarbeitsglied bildet, und der Kolben 11 des Hauptzylinders 12 wieder
aus einem Stück, und die Bohrung des Zylinders 51, in dem der Tauchkolben 52 angeordnet
ist, ist in dem dem Zylinder 12 benachbarten Ende des Zylinders 51 verengt. Der
Tauchkolben 52 besitzt die Form einer hohlen Welle 53 mit einem Kopf 54 an dem vom
Kolben io abgewandt liegenden Ende und ist in dem verengten Teil des Zylinders 51
dicht gleitend geführt. Der Tauchkolbenkopf 54 ist mit einer kegelstumpfförmigen
Vertiefung 55 versehen, in die der Durchgang 56 durch die Welle mündet. Ein Hilfstauc'hkolbeni
57, der zwischen dem Tauch'kolbenkopf und einer vom Bremspedal betätigten Stoßstange
58 angeordnet ist, besitzt einen kegelstumpfartigen Vorsprung 59, der mit der Vertiefung
55 unter Bildung eines Ventils zusammen arbeitet. In diesem Beispiel besteht das
Druckglied aus den Teilen 57 und 58. Flü.ssigkeiit von der Pumpe tritt in den Zylinder
über eine Öffnung 61 ein, die zu einer Ausdrehung 62 am Ende des verengten Teiles
des Zylinders 51 führt. Die Auslaßöffnung 63 befindet sich auf der anderen Seite
des verengten Teiles, so daß Flüssigkeiit, die von der einen zu der anderen Öffnung
fließt, durch den Durchgang 56 in dem Tauchkolben treten muß. Iihr Durchfluß kann
darum durch das Ventil kontrolliert werden. Das Ende der Tauch'kolibenwelle 53 stützt
sich auf den Kolben io, so daß er mechanigch direkt betätigt werden kann, wenn die
Pumpe 'keine Flüssigkeit fördern sollte.
-
Die Anordnung, die in Fig. 3 wiedergegeben ist, ähnelt der in Fig.
i dargestellten, jedoch ist die Feder 39 fortgelassen worden. Die Rückführung des
Tauchkolbens zu seinem Anschlagring 49 beruht auf dem Flüssigkeitsdruck. Ein Kanal
65 veribindet den Raum 31 mit dem unmittelbar hinter dem Kolben io Biegenden Raum
66, und ein Rückschlagventil67 in dem Kanal 65 gestattet, daß Flüssigkeit
von dem Raum 31 in den Raum 66, jethoch nicht in um:ge'kehrter Richtung fließt.
Der Raum 31 ist mit dem Vorratsbehälter durch eine Öffnung 68 verbunden.
-
Wenn die Bremsen plötzlich betätigt werden, können der Tauchkolben
16 und der Kolben 1o so schnell vorwärts bewegt werden, daß die Pumpe nicht genug
Flüssigkeit fördert, um den Raum 66 gefüllt zu halten, da dieser Raum wegen des
Unterschiedes im Durchcnesiser zwischen. dem Zylinder 12 und dem Zylinder 15 .in
seinem Volumen zunimmt. Die Anordnung des Kanals 65 ermöglicht, daß Flüssigkeit
aus dem Raum 31 zu-r Auffüllung des Raumes 66 übertritt. Infolgedessen beginnt sich
der Flüis,sigkeits,druc'k mit Wirkung auf den Kolben io aufzubauen, sobald die Vorwärtsbewegung
des Kolbens und des Taudh!kolbens genügend abnimmt, anstatt durch Flüssigkeitsmangel
zur Füllung des vergrößerten Volumens des Raumes 66 gehemmt zu :sein.
-
Der Kolben io kann in jeder der beschriebenen Anordnungen mit einem
Druckglied gekuppelt sein, das die Bremsen durch ein mechanisches Gelenk betätigt
und nicht mit einem Flüssigkeitshauptzylinder gekuppelt ist.